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第二节 爆炸危险性厂房、库房的布置

        对具有爆炸危险性的厂房、库房,根据其生产、储存物质的性质划分其危险性,除了生产、储存工艺上的防火防爆要求之外,厂房、仓库的合理布置是杜绝“先天性”安全隐患的重要措施。

        一、爆炸危险区域的划分及范围

        (一)爆炸危险区域的划分
        1.爆炸性气体环境
       现行国家标准《爆炸危险环境电力装置设计规范》(GB50058-2014)第3.2.1条规定,爆炸性气体、可燃蒸气与空气混合形成爆炸性气体混合物的环境,按其出现的频繁程度和持续时间可分为以下3个区域等级。
        (1)0级区域(简称0区)。在正常运行情况下,爆炸性气体混合物连续出现或长期出现的环境。正常运行是指正常的开车、运转、停车,可燃物质产品的装卸,密闭容器盖的开闭,安全阀、排放阀以及所有工厂设备都在其设计参数范围内工作的状态。非正常运行情况是指有可能发生设备故障或误操作的情况。
        (2)1级区域(简称1区)。在正常运行时可能出现爆炸性气体混合物的环境。
        (3)2级区域(简称2区)。在正常运行时不太可能出现爆炸性气体混合物的环境,或即使出现也仅是短时存在的爆炸性气体混合物的环境。
        2.爆炸性粉尘环境
        现行国家标准《爆炸危险环境电力装置设计规范》(GB50058-2014)第4.2.2条规定,爆炸性粉尘环境应根据爆炸性粉尘混合物出现的频繁程度和持续时间,按下列规定进行分区。
        (1) 20 区。空气中的可燃性粉尘云持续地、长期地、频繁地出现于爆炸性环境中。
        (2) 21 区。在正常运行时,空气中的可燃性粉尘云很可能偶尔出现于爆炸性环境中。:
        (3) 22 区。在正常运行时,空气中的可燃粉尘云一般不可能出现于爆炸性粉尘环境中,即使出现,持续时间也是短暂的。
        (二)爆炸危险区域的范围
        1.  爆炸性气体环境

        现行国家标准《爆炸危险环境电力装置设计规范》 (GB50058- 2014)  规定,爆炸性气体环境爆炸危险区域的范围划分应按释放源级别和通风条件确定,并应符合下列规定。
        (1)按释放源的级别划分
        1)存在连续级释放源的区域可划为0区。连续级释放源是指连续释放或预计长期释放的释放源。类似下列情况的,可划为连续级释放源。
         ①没有用惰性气体覆盖的固定顶盖储罐中的可燃液体的表面。
   
       ②油、水分离器等直接与空间接触的可燃液体的表面。
         ③经常或长期向空间释放可燃气体或可燃液体的蒸气的排气孔和其他孔口。
        2)存在一级释放源的区域可划为1区。一级释放源是指在正常运行时,预计可能周期性或偶尔释放的释放源。类似下列情况的,可划为一级释放源。
        
在正常运行时,会释放可燃物质的泵、压缩机和阀门等的密封处。
        
储存有可燃液体的容器上的排水口处,在正常运行中,当水排掉时,该处可能会向空间中释放可燃物质。
        
正常运行时,会向空间中释放可燃物质的取样点。
        ④正常运行时,会向空间中释放可燃物质的泄压阀、排气口和其他孔口。
        3)存在二级释放源的区域可划为2区。二级释放源是指在正常运行时,预计不会释放,当出现释放时,仅是偶尔和短期释放的释放源。
类似下列情况的,可划为二级释放源。
        正常运行时不能释放可燃物质的泵、压缩机和阀门的密封处。
       
 正常运行时不能释放可燃物质的法兰、连接件和管道接头。
        
正常运行时不能向空间释放可燃物质的安全阀、排气孔和其他孔口处。
        
正常运行时不能向空间释放可燃物质的取样点。
        (2)根据通风条件调整区域。
根据通风条件调整爆炸危险区域划分,应遵循以下原则。
        根据通风条件调整爆炸危险区域划分,应遵循以下原则:
        1)当通风良好时,应降低爆炸危险区域等级(爆炸危险区域内的通风,其空气流量能使可燃物质很快稀释到爆炸下限值的25%以下时,可定为通风良好);当通风不良时,应提高爆炸危险区域等级。
        2)局部机械通风在降低爆炸性气体混合物浓度方面比自然通风和一般机械通风更为有效时,可采用局部机械通风降低爆炸危险区域等级。
        3)在障碍物、凹坑和死角处,应局部提高爆炸危险区域等级。
        4)利用堤或墙等障碍物,限制比空气重的爆炸性气体混合物的扩散,可缩小爆炸危险区域的范围。
        2.爆炸性粉尘环境
        对于爆炸性粉尘环境,其危险区域的范围应按爆炸性粉尘的量、爆炸极限和通风条件确定。

        二、爆炸危险性厂房、库房的布置

        现行国家标准《建筑设计防火规范》(GB 50016—2014)将生产的火灾危险性和储存物品的火灾危险性分为甲、乙、丙、丁、戊类。
        (一)总平面布局
        1)有爆炸危险的甲、乙类厂房、库房宜独立设置,并宜采用敞开或半敞开式,其承重结构宜采用钢筋混凝土或钢框架、排架结构。
        2)有爆炸危险的厂房、库房与周围建筑物、构筑物应保持一定的防火间距。如甲类厂房与民用建筑的防火间距不应小于25m,与高层建筑、重要公共建筑的防火间距不应小于50m,与明火或散发火花地点的防火间距不应小于30m。甲类库房与高层建筑、重要公共建筑物的防火间距不应小于50m,与其他民用建筑(裙房,单、多层)和明火或散发火花地点的防火间距按其储存物品性质不同为25~40m。
        3)有爆炸危险的厂房平面布置最好采用矩形,与主导风向垂直或夹角不小于45°,以有效利用穿堂风吹散爆炸性气体,在山区宜布置在迎风山坡一面且通风良好的地方。
        4)防爆厂房宜单独设置,如必须与非防爆厂房贴邻时,只能一面贴邻,并在两者之间用防火墙或防爆墙隔开。相邻两个厂房之间不应直接有门相通,以避免爆炸冲击波的影响。
        (二)平面和空间布置
        1.地下、半地下室
        1)甲、乙类生产场所不应设置在地下或半地下。地下、半地下空间采光差,其出入口的楼梯既是疏散口又是排烟口,同时还是凯发体育下载救援人员的入口,不仅会造成疏散和扑救困难,而且还会威胁地上厂房的安全,而甲、乙类厂房由于其所使用或生产的物品的性质,如果发生火灾将会造成重大的损失。
        2)甲、乙类仓库也不应设置在地下或半地下。仓库若设置在地下、半地下,火灾时室内气温高,烟气浓度比较高,热分解产物成分复杂、毒性大,不利于凯发体育下载救援。
        2.中间仓库
        为满足厂房的日常生产需要,往往需要从仓库或上道工序的厂房(或车间)取得一定数量的原材料、半成品、辅助材料存放在厂房内。存放上述物品的场所称为中间仓库。
        1)厂房内设置甲、乙类中间仓库时,其储量不宜超过一昼夜的需要量。对于易燃、易爆的甲、乙类物品,如不隔开单独存放,在发生火灾时就会相互影响,造成不必要的损失,故储量不宜超过一昼夜的需用量。但由于生产规模、产品不同,一昼夜需用量的绝对值有大有小,难以规定一个具体的限量数据。对易燃、易爆的甲、乙类物品需用量较少的厂房,如手表厂,其用于清洗的汽油每昼夜需用量只有20kg,则可适当放宽为存放1~2昼夜的用量;如一昼夜需用量较大,则应严格控制为一昼夜用量。
        2)中间仓库应靠外墙布置,并应采用防火墙和耐火极限不低于1.50h的不燃性楼板与其他部分隔开,中间仓库最好设置直通室外的出口。
        3.办公室、休息室
        甲、乙类厂房内不应设置办公室、休息室。当办公室、休息室必须与本厂房贴邻建造时,其耐火等级不应低于二级,并应采用耐火极限不低于3.00h的防爆墙隔开并设置独立的安全出口。甲、乙类仓库内严禁设置办公室、休息室等,并不应贴邻建造。
        有爆炸危险的甲、乙类生产产生爆炸事故时,其冲击波有很大的摧毁力,普通的砖墙很难抗御,即使原来的墙体的耐火极限高,也会因墙体破坏失去性能,故要采用有一定抗爆强度的防爆墙。防爆墙为在墙体任意一侧受到爆炸冲击波作用并达到设计的压力作用时,能够保持设计所要求的防护性能的实体墙体。有爆炸危险的厂房若发生爆炸,在泄压墙面或其他泄压设施还未来得及泄压以前,在数毫秒内,其他各墙已承受了内部压力,因此防爆墙的具体设计应根据生产部位可能产生的爆炸超压值、泄压面积大小、爆炸的概率,结合工艺和建筑中采取的其他防爆措施与建造成本等情况综合考虑。防爆墙通常有钢筋混凝土墙、砖墙配筋、夹砂钢木板几种。
        4.变、配电所
        1)甲、乙类厂房属易燃、易爆场所,运行中的变压器存在燃烧或爆裂的可能,不应将变、配电所设在有爆炸危险的甲、乙类厂房内或贴邻建造,且不应设置在具有爆炸性气体、粉尘环境的危险区域内以提高厂房的安全程度。如果生产上确有需要,允许在厂房的一面外墙贴邻建造专为甲类或乙类厂房服务的10kV及以下的变、配电站,并用无门窗洞口的防火墙隔开。
        2)对乙类厂房的配电所,如氨压缩机房的配电站,为观察设备、仪表运转情况,需要设观察窗,故作了适当放宽,允许在配电站的防火墙上设置采用不燃材料制作且不能开启的甲级防火窗。
        5.总控制室与分控制室
        总控制室设备仪表较多、价值高,是工厂在生产过程中重要的指挥、调度与数据交换储存场所。为了保障人员、设备仪表的安全和生产的连续性,有爆炸危险的甲、乙类厂房的总控制室,应独立设置。同时,考虑有些分控制室常常和其厂房紧邻,甚至设在其中,有的要求能直观厂房中的设备,如分开设则要增加控制系统,增加建筑用地和造价,还会给使用带来不便。所以有爆炸危险的甲、乙类厂房的分控制室在受条件限制时可与厂房贴邻建造,但必须靠外墙设置,并采用耐火极限不低于3.00h的防火隔墙与其他部分隔开。对于不同生产工艺或生产车间,甲、乙类厂房内各部位的实际火灾危险性均可能存在较大差异,对于贴邻建造且可能受到爆炸作用的分控制室,除分隔墙体的耐火性能要求外,还需要考虑控制室的抗爆要求,即墙体还需采用防爆墙。
        6.有爆炸危险的部位
        1)有爆炸危险的甲、乙类生产部位,宜设置在单层厂房靠外墙的泄压设施或多层厂房顶层靠外墙的泄压设施附近。有爆炸危险的设备宜避开厂房的梁、柱等主要承重构件布置。易产生爆炸的设备应尽量放在靠近外墙靠窗的位置或设置在露天,以减弱其破坏力。
        2)单层厂房中如某一部分用于爆炸危险的甲、乙类生产,为防止或减少爆炸事故对其他生产部分的破坏,减少人员伤亡,要求甲、乙类生产部位靠外墙设置。防爆房间尽量靠外墙布置,这样泄压面积容易解决,也便于灭火救援。
        3)多层厂房中某一部分或某一层为有爆炸危险的甲、乙类生产时,为避免因该类生产设置在底层及其中间各层,爆炸时结构破坏严重而影响上层建筑结构的安全,故将其设置在最上一层靠外墙的部位。
        4)在厂房中,危险性大的车间和危险性小的车间之间,应用坚固的防火墙隔开。为了车间之间的联系,宜在外墙上开门,利用外廊或阳台联系;也可在防火墙上设置双门斗,尽量使两个门错开,用门斗来减弱爆炸冲击波的威力,缩小爆炸影响范围。考虑到对疏散楼梯的保护,设置在有爆炸危险场所内的疏散楼梯也要考虑设置门斗,以此减弱爆炸冲击波的作用,降低爆炸对疏散楼梯间的影响。此外,门斗还可以限制爆炸性可燃气体、可燃蒸气混合物的扩散。
        5)生产、使用或储存相同爆炸物品的房间应尽量集中在一个区域,这样便于对防火墙等防爆建筑结构的处理。性质不同的危险物品的生产应分开,如乙炔与氧气必须分开。
        7其他平面和空间布置
        1)厂房内不宜设置地沟,必须设置时,其盖板应严密,应采取防止可燃气体、可燃蒸气及粉尘、纤维在地沟积聚的有效措施,且与相邻厂房连通处应采用防火材料密封。
        2)使用和生产甲、乙、丙类液体厂房的管、沟不应和相邻厂房的管、沟相通,该厂房的下水道应设置隔油设施。但是,对于水溶性可燃、易燃液体,采用常规的隔油设施不能有效防止可燃液体蔓延与流散,而应根据具体生产情况采取相应的排放处理措施。
        3)甲、乙、丙类液体仓库应设置防止液体流散的设施。遇湿会发生燃烧爆炸的物品仓库应设置防止水浸渍的措施。
        防止液体流散的基本做法有两种:一是在桶装仓库门洞处修筑漫坡,一般高为150 ~300mm;二是在仓库门口砌筑高度为150~300mm 的门槛,再在门槛两边填沙土形成漫坡,便于装卸。
        金属钾、钠、锂、钙、锶及化合物氢化锂等遇水会发生燃烧爆炸的物品的仓库要求设置防止水浸渍的设施,如使室内地面高出室外地面、仓库屋面严密遮盖,防止渗漏雨水,装卸这类物品的仓库栈台有防雨水的遮挡等。

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  • ----第三章 爆炸基础知识
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  • 第二篇 建筑防火
  • ----第一章 概述
  • ----第二章 生产和储存物品的火灾危险性分类
  • ----第三章 建筑分类与耐火等级
  • ----第四章 总平面布局和平面布置
  • ----第五章 防火防烟分区与分隔
  • ----第六章 安全疏散
  • ----第七章 建筑电气防火
  • ----第八章 建筑防爆
  • ----第九章 建筑设备防火防爆
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